DE102017216632A1 - DRIVE UNIT WITH PRESSURE POWER AGGREGATING PISTON ARRANGEMENT FOR A HYDRAULIC ENGINE SPEED / TORQUE SELECTOR - Google Patents
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Abstract
Eine Antriebseinheit beinhaltet einen Antriebsmotor, der sich mindestens teilweise in einem Gehäuse befindet und einen Rotor aufweist, der eine Ausgangswelle dreht; Ein Wählmechanismus, der sich mindestens teilweise in dem Gehäuse befindet, kann in eine aus einer Vielzahl von Ausrichtungen bewegt werden, die einer aus einer Vielzahl von Antriebsmotor-Einstellungen entspricht. Ein Aktor, welcher sich mindestens teilweise in dem Gehäuse befindet, ist derart angeordnet, dass er den Wählmechanismus in eine aus der Vielzahl von Ausrichtungen bewegt. Der Aktor weist einen ersten und einen zweiten Kolben auf, von denen jeder für eine Bewegung durch Hydraulikdruck in einer Kolbenkammer des Gehäuses angeordnet ist. Der zweite Kolben ist in Kontakt mit dem ersten Kolben angeordnet und derart konfiguriert, dass er aus der hydraulischen Bewegung des ersten Kolbens und des zweiten Kolbens resultierende Kräfte aggregiert und überträgt, um den Wählmechanismus zu bewegen.A drive unit includes a drive motor at least partially located in a housing and having a rotor that rotates an output shaft; A selector mechanism located at least partially in the housing may be moved into one of a plurality of orientations corresponding to one of a plurality of drive motor settings. An actuator which is at least partially in the housing is arranged to move the selector mechanism into one of the plurality of orientations. The actuator has a first and a second piston, each of which is arranged for movement by hydraulic pressure in a piston chamber of the housing. The second piston is disposed in contact with the first piston and configured to aggregate and transmit forces resulting from the hydraulic movement of the first piston and the second piston to move the selector mechanism.
Description
QUERVERWEIS (E) AUF VERWANDTE ANWENDUNGENCROSS-REFERENCE (E) TO RELATED APPLICATIONS
Nicht zutreffend.Not applicable.
ANGABE ÜBER STAATLICH GEFÖRDERTE FORSCHUNG UND ENTWICKLUNGSTATEMENT ON STATE-SUPPORTED RESEARCH AND DEVELOPMENT
Nicht zutreffend.Not applicable.
GEBIET DER OFFENBARUNGAREA OF REVELATION
Diese Offenbarung bezieht sich auf Antriebseinheiten und beinhaltet Antriebe, die einen Mehrstufenmotor für die Übertragung einer Drehleistung an eine Ausgangsnabe aufweisen.This disclosure relates to drive units and includes drives having a multi-stage motor for transmitting rotary power to an output hub.
HINTERGRUND DER OFFENBARUNGBACKGROUND OF THE REVELATION
In verschiedenen Anwendungen kann eine Antriebseinheit verwendet werden, um eine Drehleistung für verschiedene Komponenten bereitzustellen. Bei verschiedenen Rad- oder Kettenfahrzeugen kann beispielsweise an einem Rahmen des Fahrzeugs eine finale Antriebseinheit angebracht sein, um an einer Ausgangsnabe der Antriebseinheit eine Drehleistung für das Antreiben der Räder oder Ketten des Fahrzeugs zu liefern und so das Fahrzeug über ein Gelände zu bewegen. Eine derartige (und andere) Antriebseinheiten können Hydraulikmotoren für das Bereitstellen einer Drehleistung sowie verschiedene Zahnräder für das Anpassen der Drehzahl der Drehleistung für die Ausgabe an der Ausgangsnabe beinhalten. In einigen Fällen können die Motoren mit einer oder mehreren unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden. Für das Wechseln zwischen den verschiedenen Drehzahl- und Drehmomentmodi der Antriebsmotoren (z. B. durch Änderung des Neigungsgrads einer Taumelscheibe, die von einem oder mehreren umlaufenden Kolben des Motors beaufschlagt wird) kann eine beachtliche Kraft benötigt werden, welche robuste Betätigungsmechanismen erfordert. Die Anordnung und Unterbringung derartiger Betätigungsmechanismen bei oftmals geringem Freiraum kann eine Herausforderung darstellen.In various applications, a drive unit may be used to provide rotational power to various components. For example, in various wheeled or tracked vehicles, a final drive unit may be mounted on a frame of the vehicle to provide rotational power to an output hub of the drive unit for driving the wheels or tracks of the vehicle, thus moving the vehicle over terrain. Such (and other) drive units may include hydraulic motors for providing rotational power, as well as various gears for adjusting rotational speed of the rotational output for output at the output hub. In some cases, the motors may be operated at one or more different speeds. For switching between the various speed and torque modes of the drive motors (eg, by changing the degree of inclination of a swashplate impacted by one or more rotating pistons of the motor), a considerable force may be required which requires robust operating mechanisms. The arrangement and placement of such operating mechanisms often with little space can be a challenge.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNGSUMMARY OF THE REVELATION
Offenbart wird eine Antriebseinheit für die Übertragung von Leistung, welche eine Kolbenanordnung aufweist, die die Kraft des gelieferten Hydraulikdrucks für das Betätigen eines Motordrehzahl-/Drehmoment-Wählmechanismus aggregiert.Disclosed is a power transmission drive unit having a piston assembly which aggregates the force of delivered hydraulic pressure for actuating an engine speed / torque selector mechanism.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung beinhaltet eine Antriebseinheit ein Gehäuse und einen Antriebsmotor, welcher sich zumindest teilweise in dem Gehäuse befindet und einen Rotor aufweist, der eine Ausgangswelle dreht. Ein Wählmechanismus, der sich mindestens teilweise in dem Gehäuse befindet, kann in eine aus einer Vielzahl von Ausrichtungen bewegt werden, die einer aus einer Vielzahl von Antriebsmotor-Einstellungen entspricht. Ein Aktor, welcher sich mindestens teilweise in dem Gehäuse befindet, ist derart angeordnet, dass er den Wählmechanismus in eine aus der Vielzahl von Ausrichtungen bewegt. Der Aktor weist einen ersten und einen zweiten Kolben auf, welche jeweils in dem Gehäuse angeordnet sind, damit sie durch einen Hydraulikdruck bewegt werden können. Der zweite Kolben ist in Kontakt mit dem ersten Kolben angeordnet und derart konfiguriert, dass er aus der hydraulischen Bewegung des ersten Kolbens und des zweiten Kolbens resultierende Kräfte aggregiert und überträgt, um den Wählmechanismus zu bewegen.According to one aspect of the disclosure, a drive unit includes a housing and a drive motor at least partially located in the housing and having a rotor that rotates an output shaft. A selector mechanism located at least partially in the housing may be moved into one of a plurality of orientations corresponding to one of a plurality of drive motor settings. An actuator which is at least partially in the housing is arranged to move the selector mechanism into one of the plurality of orientations. The actuator has a first and a second piston, which are each arranged in the housing so that they can be moved by a hydraulic pressure. The second piston is disposed in contact with the first piston and configured to aggregate and transmit forces resulting from the hydraulic movement of the first piston and the second piston to move the selector mechanism.
Ein weiterer Aspekt der Offenbarung sieht eine Antriebseinheit für einen Achsantrieb eines Arbeitsfahrzeugs vor. Die Antriebseinheit beinhaltet eine Befestigungsnabe, welche für eine Befestigung an einem Rahmen des Arbeitsfahrzeugs konfiguriert ist. Ein an der Befestigungsnabe angebrachter Antriebsmotor weist einen Rotor auf, der eine Ausgangswelle antreibt. Eine Taumelscheibe ist mit Bezug auf die Befestigungsnabe um die Ausgangswelle schwenkbar befestigt und kann in eine aus einer Vielzahl von Neigungs-Ausrichtungen bewegt werden, die einer aus einer Vielzahl von Motordrehzahl-Einstellungen entspricht. Ein Aktor ist derart angeordnet, dass er die Taumelscheibe in eine aus der Vielzahl von Neigungs-Ausrichtungen schwenkt. Der Aktor beinhaltet einen ersten und einen zweiten Kolben, welche jeweils in einer Kolbenkammer des Gehäuses angeordnet sind, sodass sie durch einen Hydraulikdruck entlang einer Hubachse bewegt werden können. Der zweite Kolben ist in Kontakt mit dem ersten Kolben angeordnet und derart konfiguriert, dass er aus der hydraulischen Bewegung des ersten Kolbens und des zweiten Kolbens resultierende Kräfte aggregiert und überträgt, um die Taumelscheibe zu schwenken. Ein Getriebe ist an die Ausgangswelle gekoppelt und eine Ausgangsnabe empfängt eine Drehleistung von dem Motor über die Ausgangswelle und das Getriebe, um eine Bewegungsleistung für das Arbeitsfahrzeug bereitzustellen. Die Ausgangsnabe wird mit einer ersten Drehzahl und mit einem ersten Drehmoment angetrieben, wenn die Taumelscheibe sich in einer ersten Neigungsposition befindet, und die Ausgangsnabe wird mit einer zweiten Drehzahl und mit einem zweiten Drehmoment angetrieben, wenn die Taumelscheibe sich in einer zweiten Neigungsposition befindet.Another aspect of the disclosure provides a drive unit for a final drive of a work vehicle. The drive unit includes a mounting hub configured for attachment to a frame of the work vehicle. A drive motor attached to the attachment hub has a rotor that drives an output shaft. A swashplate is pivotally mounted about the output shaft with respect to the mounting hub and may be moved into one of a plurality of tilt orientations corresponding to one of a plurality of engine speed settings. An actuator is arranged to pivot the swashplate into one of the plurality of tilt orientations. The actuator includes first and second pistons, which are each disposed in a piston chamber of the housing so that they can be moved by hydraulic pressure along a stroke axis. The second piston is disposed in contact with the first piston and configured to aggregate and transmit forces resulting from the hydraulic movement of the first piston and the second piston to pivot the swash plate. A transmission is coupled to the output shaft and an output hub receives rotational power from the engine via the output shaft and the transmission to provide motive power to the work vehicle. The output hub is driven at a first speed and at a first torque when the swashplate is in a first tilt position, and the output hub is driven at a second speed and at a second torque when the swashplate is in a second tilt position.
Die Details einer oder mehrerer Ausführungsformen sind in den begleitenden Zeichnungen und der untenstehenden Beschreibung dargelegt. Andere Funktionen und Vorteile werden aus der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen ersichtlich.The details of one or more embodiments are set forth in the accompanying drawings and the description below. Other features and benefits will come from the Description, the drawings and the claims apparent.
Figurenlistelist of figures
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1 ist perspektivische Ansicht eines Beispiel-Arbeitsfahrzeugs in Form eines Kompakt-Raupenladers, mit dem eine Antriebseinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung implementiert sein kann;1 13 is a perspective view of an example work vehicle in the form of a compact tracked loader with which a drive unit according to the present disclosure may be implemented; -
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Beispiel-Antriebseinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung für die Verwendung mit dem Beispiel-Arbeitsfahrzeug aus1 ;2 FIG. 12 is a perspective view of an example drive unit according to the present disclosure for use with the example work vehicle. FIG1 ; -
3 ist eine Seitenquerschnittsansicht der Antriebseinheit aus2 , die einen Motorendrehzahl-/Drehmoment-Wählaktor aufweist, welcher als eine beispielhafte Druckkraft aggregierende Kolbenanordnung gemäß dieser Offenbarung konfiguriert ist;3 is a side cross-sectional view of the drive unit2 comprising an engine speed / torque selection actuator configured as an exemplary pressure force aggregating piston assembly according to this disclosure; -
4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Beispiel-Kolbens der in3 gezeigten Wählaktor-Kolbenanordnung; und4 FIG. 10 is an enlarged perspective view of an example piston of FIG3 shown selector actuator piston assembly; and -
5A und5B sind Teil-Seitenquerschnittsansichten des Bereichs 5-5 in3 und zeigen den Beispiel-Motorendrehzahl-/Drehmomentwähler in zwei unterschiedlichen Ausrichtungen, die den beiden unterschiedlichen Drehzahl-/Drehmomentbedingungen des Motors der Antriebseinheit aus2 entsprechen.5A and5B are partial side cross-sectional views of the area 5-5 in FIG3 and show the example engine speed / torque selector in two different orientations that match the two different speed / torque conditions of the drive unit motor2 correspond.
Gleiche Referenzsymbole in den unterschiedlichen Zeichnungen zeigen gleiche Elemente an.Like reference symbols in the different drawings indicate like elements.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Im Folgenden werden eine oder mehrere Beispiel-Ausführungsformen der offenbarten Antriebsanordnung beschrieben, wie sie in den beigefügten Figuren der oben kurz beschriebenen Zeichnungen dargestellt sind. Unterschiedliche Modifizierungen der beispielhaften Ausführungsformen können vom Fachmann in Erwägung gezogen werden.In the following, one or more example embodiments of the disclosed drive assembly will be described, as illustrated in the accompanying figures of the drawings briefly described above. Various modifications of the exemplary embodiments may be considered by those skilled in the art.
Wie hierin verwendet, kann sich die „Achs-“Richtung auf eine Richtung beziehen, welche im Allgemeinen parallel zu einer Rotationsachse, einer Symmetrieachse oder einer Mittelachse einer oder mehrerer Komponenten verläuft. Beispielsweise kann sich in einem Zylinder mit einer Mittelachse und gegenüberliegenden, runden Enden die „Achs“-Richtung auf die Richtung beziehen, die im Allgemeinen parallel zu der Mittelachse zwischen den gegenüberliegenden Enden verläuft. In bestimmten Fällen können die Begriffe „Achs-“ und „axial“ verwendet werden, um Komponenten zu beschreiben, die keine zylindrische (oder eine andere radialsymmetrische) Form aufweisen. Beispielsweise kann die „Achs-“Richtung für ein rechtwinkliges Gehäuse, das eine rotierende Welle enthält, als eine Richtung angesehen werden, welche im Allgemeinen parallel zu der Rotationsachse der Welle verläuft.As used herein, the "axis" direction may refer to a direction that is generally parallel to an axis of rotation, an axis of symmetry, or a central axis of one or more components. For example, in a cylinder having a central axis and opposite, round ends, the "axis" direction may refer to the direction generally parallel to the central axis between the opposite ends. In certain cases, the terms "axial" and "axial" may be used to describe components that are not cylindrical (or other radially symmetric) in shape. For example, the "axis" direction for a rectangular housing containing a rotating shaft may be considered to be a direction generally parallel to the axis of rotation of the shaft.
Ebenso kann sich der Begriff „radial“ ausgerichtet, wie hierin verwendet, auf zwei Komponenten beziehen, welche beide entlang einer Linie angeordnet sind, die sich senkrecht von einer gemeinsamen Mittellinie, Achse oder einem ähnlichen Bezugselement nach außen erstreckt. Beispielsweise können zwei konzentrische und axial überlappende zylindrische Komponenten als „radial“ ausgerichtet angesehen werden für die Abschnitte der Komponenten, welche sich axial überlappen, jedoch als nicht „radial“ ausgerichtet für die Abschnitte der Komponenten, die nicht axial überlappen. In bestimmten Fällen können Komponenten als „radial“ ausgerichtet angesehen werden, obwohl eine oder beide Komponenten nicht zylindrisch (oder und anderweitig radial symmetrisch) sind. Beispielsweise kann eine rotierende Welle an einem rechteckigen Gehäuse „radial“ ausgerichtet sein, welches die Welle über eine Länge der Welle enthält, die axial mit dem Gehäuse überlappt.Similarly, as used herein, the term "radially" may refer to two components, both of which are arranged along a line that extends outwardly perpendicularly from a common center line, axis, or similar reference element. For example, two concentric and axially overlapping cylindrical components may be considered "radially" aligned for the portions of the components that axially overlap but are not aligned "radially" with the portions of the components that do not axially overlap. In certain cases, components may be considered "radially" aligned, although one or both components are not cylindrical (or otherwise radially symmetrical). For example, a rotating shaft may be "radially" aligned with a rectangular housing that contains the shaft over a length of the shaft that axially overlaps the housing.
Die Offenbarung beabsichtigt im Allgemeinen die Bereitstellung einer verbesserten Motoreinstellungswahl für druckmittelbetriebene Antriebe, etwa Hydraulik- oder Pneumatikantriebe. Derartige Antriebe können verwendet werden, um Leistung in verschiedenen Anwendungen bereitzustellen, einschließlich beispielsweise, um verschiedene Unterkomponenten von Arbeitsfahrzeugen und Werkzeugen mit Leistung zu versorgen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Antriebseinheit eine Achsantriebs-Anordnung für die Bereitstellung einer Antriebsleistung an die Räder oder Laufrollen für das Fahren verschiedener Arbeitsfahrzeuge sein, etwa Rad- oder Raupenlader, Sprühgeräte, Grader und verschiedene andere landwirtschaftliche, Bau- und Forstmaschinen.The disclosure generally intends to provide an improved engine timing choice for fluid powered drives, such as hydraulic or pneumatic drives. Such drives may be used to provide power in various applications, including, for example, to power various subcomponents of work vehicles and tools. As a non-limiting example, the drive unit may be an axle drive arrangement for providing drive power to the wheels or casters for driving various work vehicles, such as wheeled or tracked loaders, sprayers, graders, and various other agricultural, construction, and forestry machines.
Die Offenbarung kann ebenso eine Anordnung für die Auswahl der Motor-Drehzahl-/des Motor-Drehmoments einer Antriebseinheit vorsehen, bei der eine größere Kraft auf den Wähler wirkt, ohne die Größe der Antriebseinheit zu vergrößern. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann der Motor ein Hydraulikmotor sein, wie ihn der Fachmann versteht, und die Motoreinstellung kann als eine oder mehrere aus der Ausgangsdrehzahl und dem Ausgangsdrehmoment des Motors berücksichtigt sein, oder als die physikalische Verdrängung der Hydraulikflüssigkeit in dem Motor, welche wiederum die Ausgangsdrehzahl und das -drehmoment beeinflusst.The disclosure may also provide an arrangement for selecting motor speed / motor torque of a drive unit where a greater force acts on the selector without increasing the size of the drive unit. As a non-limiting example, the engine may be a hydraulic motor as understood by those skilled in the art, and the engine timing may be taken into account as one or more of the output speed and output torque of the engine, or as the physical displacement of the hydraulic fluid in the engine, which in turn the output speed and torque are affected.
Der Betätigungsmechanismus für die Auswahl von Motordrehzahl-/Motordrehmoment kann jede beliebige geeignete Komponente darstellen, die für diese Funktion vorgesehen ist und in den Freiraum der Antriebseinheit passt. Diese Offenbarung sieht eine hydraulische Kolbenanordnung vor, welche das Hubvolumen der Hydraulikflüssigkeit vergrößert (z. B. beinahe verdoppelt), indem sie eine Aggregationstechnik verwendet, die keine entsprechende (oder in manchen Fällen überhaupt keine) Vergrößerung des Durchmessers der Kolbenbohrung erfordert und dadurch nicht mehr Raum innerhalb des Antriebsgehäuses oder eine Vergrößerung des Antriebs erfordert. Durch die Vergrößerung des Hubvolumens der Hydraulikflüssigkeit kann die Kolbenanordnung größere Kräfte auf den Wählmechanismus (z. B. eine Taumelscheibe) übertragen und dadurch die internen Kräfte des Motors besser und konsistenter überwinden, die einer Änderung der Motordrehzahl-/Drehmomentwahl für gewöhnlich entgegenwirken.The engine speed / motor torque selection mechanism may be any suitable component which intended for this function and fits in the free space of the drive unit. This disclosure provides a hydraulic piston assembly that increases (e.g., nearly doubles) the stroke volume of the hydraulic fluid by using an aggregation technique that does not require corresponding (or in some cases, any) increase in the diameter of the piston bore, and therefore no longer Space within the drive housing or an enlargement of the drive requires. By increasing the stroke volume of the hydraulic fluid, the piston assembly can transmit greater forces to the selector mechanism (eg, a swashplate) and thereby better and more consistently overcome the internal forces of the engine that usually counteract a change in engine speed / torque selection.
In bestimmten Ausführungsformen beinhaltet die offenbarte Kolbenanordnung eine Vielzahl von Kolben, welche derart angeordnet sind, dass ihre Ausgangskräfte gemeinsam miteinander wirken. In einigen Fällen können zwei „gestapelte“ oder axial angeordnete Kolben vorhanden sein, welche zwei akkumulierte Druckkräfte generieren, und in anderen Fällen können drei, vier oder mehr gestapelte Kolben vorhanden sein, die jeweils drei, vier oder mehr akkumulierte Druckkräfte erzeugen. In jedem der Fälle kann der Satz gestapelter Kolben derart konfiguriert sein, dass er sich in einer einzigen gemeinsamen Bohrung hin- und herbewegt. Während die Offenbarung zuweilen eine Kolbenanordnung mit gemeinsamer Bohrung beschreiben kann, liegt es ebenfalls im Umfang der Offenbarung, dass eine Antriebseinheit mehrere Kolben in mehreren Bohrungen beinhaltet, entweder eine in jeder Bohrung oder mehrere Kolben in einer oder mehreren Bohrungen. Die Offenbarung sieht, wie auch immer sie konfiguriert ist, eine resultierende Druckkraft vor, die aus den Druckkräften von zwei oder mehreren Kolben konsolidiert wird und die größer ist als die eines einzelnen Kolbens, ohne dass einfach die Verdrängung (d. h. die Kolbenboden- oder die Bohrungsdurchmesser) einer einzelnen Kolben-/Bohrungsanordnung vergrößert würde.In certain embodiments, the disclosed piston assembly includes a plurality of pistons arranged such that their output forces cooperate with each other. In some cases, there may be two "stacked" or axially disposed pistons that generate two accumulated compressive forces, and in other cases there may be three, four or more stacked pistons that generate three, four or more accumulated compressive forces, respectively. In either case, the stack of stacked pistons may be configured to reciprocate in a single common bore. While the disclosure may sometimes describe a common bore piston assembly, it is also within the scope of the disclosure that a drive unit includes a plurality of pistons in a plurality of bores, either one in each bore or multiple pistons in one or more bores. The disclosure, however configured, provides a resultant compressive force that is consolidated from the compressive forces of two or more pistons and that is greater than that of a single piston without simply displacement (ie, piston crown or bore diameters ) of a single piston / bore assembly would be increased.
Es ist ersichtlich, dass vergrößerte Druckkräfte nicht nur erreicht werden können, indem die Kraft mehrerer Kolben in mehreren Bohrungen und mehrere Kolben in einer einzigen Bohrung aggregiert werden, sondern es sind auch Variationen der Konfigurationen der Kolben und zugehörigen Bohrungen oder Bohrungsabschnitte möglich. Beispielsweise können die Kolbenböden in ihrem Umfang variieren, sowohl wenn sie zu unterschiedlichen Bohrungen gehören, als auch, wenn sie zu unterschiedlichen Durchmesserabschnitten einer gemeinsamen Bohrung gehören, in welcher die unterschiedlichen Durchmesserabschnitte aneinander angrenzend und axial ausgerichtet sind. Weiter ist ersichtlich, dass die Stange des einen Kolben die Druckkraft durch direkt anstoßenden Kontakt mit einem angrenzenden Kolbenboden oder durch Kontakt mit einem Zwischenglied übertragen kann, welches physisch und funktionell zwischen der ersten Kolbenstange und dem zweiten Kolbenboden angeordnet ist.It will be appreciated that increased compressive forces can not only be achieved by aggregating the force of multiple pistons in multiple bores and multiple pistons in a single bore, but variations in the configurations of the pistons and associated bores or bore portions are also possible. For example, the piston crowns can vary in circumference, both when they belong to different bores, and when they belong to different diameter sections of a common bore, in which the different diameter sections are contiguous and axially aligned. Further, it will be appreciated that the rod of one piston can transmit the compressive force by directly abutting contact with an adjacent piston crown or by contact with an intermediate member which is physically and functionally disposed between the first piston rod and the second piston crown.
In bestimmten Ausführungsformen ist die Kolbenanordnung eine DoppelKolbenanordnung, in welcher zwei Kolben axial in einer gemeinsamen Bohrung angeordnet sind. Jeder Kolben weist eine sich vornehmlich axial erstreckende Stange und einen vergrößerten, sich vornehmlich radial erstreckenden Boden auf. Ein auf einen Kolbenboden ausgeübter Druck generiert eine erste Kraft, die von der zugehörigen Kolbenstange an den Boden des entsprechenden Kolbenbodens wirkt, auf den ebenfalls ein Druck ausgeübt wird. Die von der Stange des zweiten Kolbens herrührende aggregierte Kraft ist daher größer als die Druckkraft, die von nur einem einzigen Kolben ausgeht. Das Mehr an Druckkraft folgt einer Beziehung, die durch die Größe des Drucks definiert wird, der auf jeden Boden ausgeübt wird, multipliziert mit dem Bereich jedes Bodens, auf den der Druck ausgeübt wird. In bestimmten Konfigurationen kann diese gestapelte Anordnung beinahe eine 2:1-Steigerung der Ausgangskraft erwirken, abhängig von der Größe des Bereichs des zweiten Kolbens, der von der ersten Kolbenstange eingenommen wird. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Kraft-Multiplikator-Verhältnis optimiert werden, indem die erste Kolbenstange (z. B. durch Einschnüren) eine Größe erhält, aufgrund derer der abgedeckte Bereich des zweiten Kolbenbodens reduziert oder minimiert wird.In certain embodiments, the piston assembly is a dual piston arrangement in which two pistons are axially disposed in a common bore. Each piston has a predominantly axially extending rod and an enlarged, predominantly radially extending bottom. A pressure applied to a piston crown generates a first force which acts from the associated piston rod to the bottom of the corresponding piston crown, to which a pressure is also exerted. The aggregate force originating from the rod of the second piston is therefore greater than the pressure force emanating from a single piston. The more compressive force follows a relationship defined by the magnitude of the pressure exerted on each floor multiplied by the area of each floor to which the pressure is applied. In certain configurations, this stacked arrangement can provide almost a 2: 1 increase in output force, depending on the size of the second piston area occupied by the first piston rod. In various embodiments, the force multiplier ratio may be optimized by providing the first piston rod (eg, by necking) with a size that reduces or minimizes the covered area of the second piston crown.
In bestimmten Ausführungsformen kann jeder Kolbenboden auf gegenüberliegenden Achsseiten einer Mitteltrennwand oder eines „Schotts“ angeordnet sein, das die Bohrung in zwei (oder mehr) Volumina oder Kolbenkammern trennt, in denen sich jeweils ein Kolbenboden hin- und herbewegt, wenn er durch das Vorhandensein (oder Fehlen) von Hydraulikflüssigkeitsdruck beeinflusst wird. Das Schott kann aus einem Stück (als Bestandteil) des Gehäuses (oder einer anderen Komponente) gefertigt sein, das die Bohrung definiert, oder das Schott kann eine separate und getrennte Komponente sein, die in der Bohrung in einer im Allgemeinen versiegelten Weise (z. B. mittels eines oder mehrerer O-Ringe oder anderer Dichtungen) befestigt wird. In beiden Fällen weist das Schott eine Öffnung auf, die es der ersten Kolbenstange ermöglicht, in Kontakt mit dem zweiten Kolbenboden zu kommen, sodass sie Druckkräfte übertragen kann.In certain embodiments, each piston crown may be disposed on opposite axial sides of a center partition or "bulkhead" that separates the bore into two (or more) volumes or piston chambers, in each of which a piston crown reciprocates as it is constrained by the presence (FIG. or absence) is affected by hydraulic fluid pressure. The bulkhead may be made of one piece (as a component) of the housing (or other component) that defines the bore, or the bulkhead may be a separate and separate component that fits within the bore in a generally sealed manner (e.g. B. by means of one or more O-rings or other seals) is attached. In both cases, the bulkhead has an opening that allows the first piston rod to come into contact with the second piston crown so that it can transmit compressive forces.
In bestimmten Ausführungsformen kann die Kolbenanordnung eine einzige Hydraulikdruckquelle oder einen Eingang zu jeder Kolben-Bohrungsanordnung aufweisen. Alternativ kann die Kolbenanordnung mehrere Druckquellen aufweisen, etwa eine oder mehrere für jeden Kolben, die entweder über eine gemeinsame Leitung oder über separate Leitungen an die Antriebseinheit geleitet und dann durch separate interne Übertragung an jeden Kolbenboden weitergeleitet werden. In einer Beispielausführungsform mit einer einzigen Druckquelle, Doppel-Kolben und gemeinsamer Bohrung kann eine einzige Leitung Hydraulikflüssigkeit über einen Anschluss an einer Öffnung an einem Ende der Bohrung an das Antriebsgehäuse und an eine gemeinsamen Bohrung leiten. Durch diese Öffnung wird der angrenzende Kolbenboden mit Hydraulikdruck beaufschlagt. Ebenso wird Hydraulikflüssigkeit durch einen axialen Kanal oder eine Bohrung geleitet, die sich durch den ersten Kolbenboden und die -stange zu dem Volumen der Bohrung erstreckt, die an den zweiten Kolbenboden angrenzt (z. B. auf einer gegenüberliegenden Axialseite eines Schotts von dem ersten Kolbenboden). Die Schnittstelle erste Stange/zweiter Boden kann derart konfiguriert sein, dass genügend Flüssigkeit zu dem zweiten Kolbenboden fließen kann.In certain embodiments, the piston assembly may include a single hydraulic pressure source or an input to each piston bore assembly. Alternatively, the piston assembly may include a plurality of pressure sources, such as one or more for each piston, either over a common line or routed via separate lines to the drive unit and then forwarded by separate internal transmission to each piston head. In an example embodiment having a single pressure source, dual piston, and common bore, a single conduit may direct hydraulic fluid to the drive housing and to a common bore via a port on an opening at one end of the bore. Through this opening, the adjacent piston head is pressurized with hydraulic pressure. Likewise, hydraulic fluid is directed through an axial passage or bore that extends through the first piston crown and rod to the volume of the bore adjacent the second piston crown (eg, on an opposite axial side of a bulkhead from the first piston crown ). The first rod / second bottom interface may be configured such that sufficient fluid can flow to the second piston head.
Mit Bezug auf die Figuren kann die offenbarte Antriebseinheit nun mit einem Beispiel-Arbeitsfahrzeug
Ebenso mit Bezug auf
Die Antriebseinheit
Die Antriebseinheit
Ein Motor
Wie in dem dargestellten Beispiel kann die Antriebseinheit
Mit dem abgebildeten Planetengetriebe
Weiter werden nun Bezug nehmend auf
Die Bremsanordnung
Das Betätigen und Lösen der Bremsanordnung kann, zumindest teilweise, durch einen Bremsbetätigungsmechanismus erreicht werden, der einen Bremskolben
Das Beaufschlagen einer Druckfläche des Bremskolbens
Drehzahl und Drehmoment des Motors
Die Motor-Drehzahl-/Drehmoment-Einstellung kann diskret (z. B. binär) sein, erreicht durch eine Bewegung der Taumelscheibe
Ebenfalls mit Bezug auf
Die von dem Motor
Der offenbarte Wählaktor stellt eine Kolbenanordnung dar, die mindestens zwei hydraulisch betriebene Kolben aufweist, deren individuelle Axialkräfte kombiniert oder aggregiert werden, um eine verbesserte resultierende Kraft in Achsrichtung bereit zu stellen, die größer ist als die Kraft, welche von nur einem einzigen Kolben generiert würde. In verschiedene Ausführungsformen können derartige Kolbenanordnungen mehrere Kolben (z. B. 2, 3, usw.) in einer einzigen Kolbenkammer oder Bohrung (mit entweder einem gleichförmigen oder variierenden (z. B. gestuften) Durchmesser) beinhalten, oder mehrere Kolbenkammern oder Bohrungen, jede mit einem oder mehreren Kolben, insofern die durch die Kolbenbewegung generierten Axialkräfte aggregiert werden, um eine verbesserte Kraft auf den Wählmechanismus (z. B. die Taumelscheibe
In dem dargestellten Beispiel ist der Wählaktor
Die Kolben
Die Summe der aus dem Hydraulikdruck stammenden auf den Kolben
Das Führen von Hydraulikflüssigkeit zu der Kolbenbohrung
Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich der Beschreibung spezieller Ausführungsformen und soll die Offenbarung in keiner Weise einschränken. Die hierin verwendeten Singularformen „ein“, „eine“ und „der“, „die“, „das“ sollen auch die Pluralformen einschließen, falls der Kontext nicht klar das Gegenteil erkennen lässt. Es wird weiter verstanden werden, dass jedwede Verwendung der Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“, wenn sie in dieser Spezifikation verwendet werden, das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten angibt, jedoch nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen einer oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen aus diesen ausschließt.The terminology used herein is for the purpose of describing specific embodiments only and is not intended to limit the disclosure in any way. The singular forms "a", "an" and "the", "the", "the" used herein are also to include the plural forms unless the context clearly indicates otherwise. It will be further understood that any use of the terms "comprising" and / or "comprising" when used in this specification indicates the presence of the specified features, integers, steps, operations, elements and / or components, however does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, and / or groups thereof.
Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wurde aus Gründen der Illustration und Beschreibung vorgelegt, sie soll jedoch nicht vollständig oder auf die Offenbarung in der offenbarten Form beschränkt sein. Dem Durchschnittsfachmann werden viele Modifizierungen und Variationen ersichtlich werden, ohne dass dadurch von Umfang und Geist der Offenbarung abgewichen würde. Die hierin ausführlich aufgeführten Ausführungsformen wurden ausgewählt und in dieser Reihenfolge beschrieben, um die Prinzipien der Offenbarung und deren praktische Anwendung bestmöglich zu erläutern und um es anderen Fachleuten zu ermöglichen, die Offenbarung zu verstehen und viele Alternativen, Modifizierungen und Variationen zu den beschriebenen Beispielen zu erkennen. Demgemäß umfasst der Umfang der folgenden Ansprüche verschiedene Ausführungsformen und Implementierungen, die hierin nicht explizit beschrieben sind.The description of the present disclosure has been presented for purposes of illustration and description, but is not intended to be exhaustive or limited to the disclosure in the form disclosed. Many modifications and variations will become apparent to those of ordinary skill in the art without departing from the scope and spirit of the disclosure. The embodiments detailed herein have been selected and described in order to best explain the principles of the disclosure and its practical application, and to enable others skilled in the art to understand the disclosure and to recognize many alternatives, modifications, and variations to the examples described , Accordingly, the scope of the following claims encompasses various embodiments and implementations that are not explicitly described herein.
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